Введение

Сигнал, используемый в качестве ориентира для определения времени суток. Сигнал времени – это видимый, звуковой, механический или электронный сигнал, применяемый в качестве эталона для определения текущего времени. Церковные колокола или голоса, возвещающие о часах молитвы, уступили место автоматическим перезвонам на общественных часах; однако звуковые сигналы (даже сигнальные орудия) имеют ограниченную дальность действия. В оживленных морских портах для проверки хронометров, используемых в навигации, применялся визуальный сигнал – сбрасывание шара. Изобретение электрического телеграфа позволило широко и точно распространять сигналы времени из центральных обсерваторий. Железные дороги стали одними из первых потребителей сигналов времени, что обеспечило синхронизацию их работы на больших географических территориях. Специализированные радиостанции передают сигнал, позволяющий автоматически синхронизировать часы, а коммерческие вещатели до сих пор включают сигналы времени в свои передачи. В настоящее время для точного распространения сигналов времени по всему миру используются радиосигналы глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS). В продаже имеется множество коммерчески доступных радиоуправляемых часов, точно показывающих местное время для использования в бизнесе и в быту. Компьютеры часто синхронизируют время с сервером атомных часов в Интернете. Если это невозможно, локально подключенный GNSS-приемник может точно установить время с помощью одного из нескольких программных приложений.

Звуковые и видимые сигналы времени

Одним из видов общественных сигналов времени являются куранты. Эти часы хороши настолько, насколько хорош механизм, приводящий их в действие, но они значительно улучшились со времен появления первых часов в XIV веке. До недавнего времени общественные часы, такие как Биг-Бен, были единственным стандартом времени, необходимым широкой публике. Точное знание времени суток необходимо для навигации, и корабли оснащались самыми точными морскими хронометрами, хотя они и не показывали абсолютно точное время. Во многих портовых городах были установлены точные звуковые или визуальные сигналы времени, чтобы моряки могли сверять по ним свои хронометры.

Сигнальные пушки

В Ванкувере, Британская Колумбия, по-прежнему каждый вечер в 9 часов стреляют из "пушки девяти часов". (Эта пушка была привезена в Стэнли-парк в 1894 году Департаментом рыболовства первоначально для предупреждения рыбаков о закрытии рыбалки в 18:00 по воскресеньям.) Позже стрельба в 9:00 вечера была установлена как сигнал времени для населения. До установки орудия, смотритель маяка Броктон-Пойнт взрывал динамит. В других частях Канады "полуденная пушка" ежедневно стреляет из цитаделей в Галифаксе и Квебеке, а также с Сигнал-Хилла в Сент-Джонсе, Ньюфаундленд и Лабрадор. Аналогично, с 1806 года полуденная пушка стреляет в Кейптауне, Южная Африка. Пушка ежедневно стреляет с батареи Льва на Сигнал-Хилле. Полуденная пушка выполняет аналогичную функцию в Гонконге. Эта традиция, начавшаяся в 1860-х годах во времена британского колониального правления, в последнее время стала туристической достопримечательностью. Пушка стреляла в час дня по будням в Ливерпуле, Англия, в замке Эдинбурга, Шотландия, а также в Перте, Австралия, для установления времени. Эдинбургская "Пушка в час дня" до сих пор в эксплуатации. Пушка, расположенная на вершине холма Санта-Люсия в Сантьяго, Чили, стреляет каждый день в полдень. В Риме, на Яникуле, холме к западу от Тибра, с 1904 года ежедневно в полдень в направлении реки стреляют из пушки в качестве сигнала времени. Это было введено в 1847 году папой Пием IX для синхронизации всех церковных колоколов Рима. Она находилась в Кастель-Сан-Анджело до 1903 года, когда её на несколько месяцев перенесли на Монте-Марио, пока не установили в нынешнее местоположение. Пушка была замолкнула с начала Второй мировой войны примерно на двадцать лет, до 21 апреля 1959 года, 2712-й годовщины основания Рима, и с тех пор используется. На протяжении многих лет из старой пушки стреляли "около полудня" с горы недалеко от Кабула, Афганистан.

Сирены, свистки и другие звуковые сигналы

Во многих городах Среднего Запада США, где торнадо – обычное явление, аварийные сирены регулярно проверяются в определенное время (например, в полдень каждую субботу). Хотя их основная цель – не отсчет времени, местные жители часто сверяют часы, услышав этот сигнал. Во многих городах, не связанных с мореплаванием, громкие заводские гудки раньше служили общественным сигналом времени, пока радио не вытеснило их. Иногда традиция заводского гудка настолько прочно укореняется в жизни общины, что гудок сохраняют даже после того, как его первоначальная функция отсчета времени устарела. Например, гудок электростанции Университета Айовы неоднократно восстанавливали по многочисленным просьбам жителей после нескольких попыток его отключить.

Визуальные сигналы

В 1861 и 1862 годах справочник почтовых отделений Эдинбурга опубликовал карты времени, показывающие количество секунд, необходимых для того, чтобы звук выстрела пушки точного времени достиг различных точек города. Поскольку свет распространяется гораздо быстрее звука, визуальные сигналы обеспечивали большую точность, чем звуковые, хотя звуковые сигналы могли работать лучше в условиях плохой видимости. Первый хронометрический шар был установлен в Портсмуте, Англия, в 1829 году его изобретателем Робертом Вочопом. В 1833 году такой же шар был установлен на крыше Королевской обсерватории в Гринвиче, Лондон, и с тех пор он ежедневно опускается в 13:00. Первый американский хронометрический шар начал работу в 1845 году.

Специальные передачи временного сигнала

Телеграфное распределение сигналов времени устарело с появлением AM, FM, коротковолнового радио, серверов Интернет-протокола времени (NTP), а также атомных часов в спутниковых навигационных системах. Радиопередача сигналов времени началась в 1905 году. По всему миру существуют специализированные радиостанции передачи сигналов времени. Временные станции, работающие в длинноволновом диапазоне, характеризуются высокой предсказуемостью распространения радиосигнала, что обеспечивает низкую погрешность получаемых сигналов времени. Станции, работающие в коротковолновом диапазоне, могут охватывать большие территории с использованием относительно маломощных передатчиков, однако изменяющееся расстояние до сигнала увеличивает неопределенность сигнала времени до миллисекунд. Радиочасовые станции передают время как в звуковой, так и в машиночитаемой форме, которую можно использовать в качестве эталона для радиочасов и радиоуправляемых часов. Как правило, они используют национальный или региональный цифровой сигнал на длинных волнах; например, станция WWVB в США задерживает аналоговое вещание примерно на восемь секунд, чтобы оно оставалось синхронизированным с цифровым потоком. Следовательно, сетевые сигналы времени и служебные сигналы также задерживаются примерно на восемь секунд. (Из-за этой задержки, когда WBEN AM в Буффало, штат Нью-Йорк, передавал временные маркеры и одновременно вещал на FM-станции в формате HD, FM-сигнал не содержал сигнала времени. WBEN больше не вещает в HD.) Местные сигналы также могут быть задержаны. Всеновостные радиостанции сети CBS Radio Network, флагманом которой является WCBS, передают "бонг" (на частоте 440 Гц – международный стандарт для ноты ля), который непосредственно предшествует каждому почасовому выпуску новостей сети. (Тот же "бонг" можно было услышать на телеканале CBS в начале каждого часа непосредственно перед началом любой телевизионной программы в 1960-х и 1970-х годах.) Автоматический "чирк" за одну секунду до часа сигнализирует о переходе к сетевому вещанию. Например, KNX, всеновостная станция CBS Radio Network в Лос-Анджелесе, передает этот звук "бонг" каждый час. Однако из-за буферизации цифрового вещания на некоторых компьютерах этот сигнал может быть задержан до 20 секунд от фактического начала часа (предположительно, такая же ситуация и на всех радиостанциях CBS, поскольку цифровой поток каждой станции создается и распространяется аналогичным образом), хотя, в отличие от программного контента, который имеет задержку вещания из-за цензурных соображений, сигнал времени передается в эфир без изменений, что означает, что его иногда могут перебить во время прямого эфира новостей или спортивных комментариев. KYW AM в Филадельфии передает сигнал времени в начале часа вместе со своим джинглом. Новостная/разговорная станция KSL (AM FM), принадлежащая Bonneville International, в Солт-Лейк-Сити использует "звон", который происходит от колокола Науву на Храмовой площади в Солт-Лейк-Сити, и является неотъемлемой частью вещания станции с начала 1960-х годов. В Канаде национальная некоммерческая англоязычная сеть CBC Radio One ежедневно передавала часовой сигнал Национального исследовательского совета с 5 ноября 1939 года по 9 октября 2023 года. Одновременная трансляция осуществлялась ежедневно в 13:00 по восточному времени. Ее франкоязычный аналог, Radio Canada, передает аналогичный сигнал в полдень. Радиостанция Ванкувера CKNW также передает сигналы времени, используя перезвон каждые полчаса. Сигналы времени в передачах CBC могут быть задержаны до 3 секунд из-за сетевой обработки между местным радиопередатчиком и источником сигнала времени в Оттаве. Предшественник CBC, Канадская национальная железнодорожная радиосеть, передавала сигнал времени через свою станцию в Оттаве, CNRO (первоначально CKCH), ежедневно в 21:00, а также на своей станции в Монктоне, CNRA, начиная с 1923 года. CNRA закрылась в 1931 году, но вещание продолжалось на CNRO после того, как станция была приобретена Канадской комиссией по радиовещанию в 1933 году и CBC в 1936 году, а затем стало общенациональным в 1939 году. В Австралии многие информационные радиостанции передают сигналы времени в начале часа, а также была доступна служба говорящих часов до октября 2019 года. Однако специализированная служба передачи сигналов времени VNG была прекращена. На Кубе Radio Reloj – это радиостанция, которая передает сигналы времени вместе с новостями. Radio Reloj переводится как "Радио Часы".

Цифровая задержка

Программный материал, включая сигналы времени, передаваемый в цифровом виде (например, DAB, интернет-радио), может задерживаться на десятки секунд из-за буферизации и коррекции ошибок, что делает сигналы времени, принимаемые на цифровом радио, ненадежными в ситуациях, требующих высокой точности.